го потоку в зоні комутації не змінюється, тобто зберігається умова е р.ср + Е до . Ср = 0. Однак поле в зоні комутації деформується, посилюючись, з одного боку, і зменшуючись, з іншого. На рис. 2.43 показано розподіл індукції В до в зоні комутації: а - створеної М.Д. с. F д o6 додаткових полюсів; б - створеної м.д.с. F в головних полюсів; в- результуючого магнітного поля. Порушення симетрії магнітного поле в зоні комутації призводить до несприятливого характером комутації; при цьому токос'ем переноситься на край щітки [3].
Ще більші розлади комутації можуть виникнути через порушення магнітної симетрії машини, наприклад, в результаті технологічних відхилень при установці щіткотримачів, головних або додаткових полюсів, коли змінюється поле в зоні комутації. Щоб зменшити вплив поля головних полюсів на процес комутації, знижують величину полюсного перекриття О± i = B i /П„, так щоб дотримувалася умова (1-О± i ) П„ ≥ 2, 5b з.к У машинах малої потужності, крім того, збільшують ширину наконечника додаткового полюса, який В«екрануєВ» зону комутації від потоку головного полюса.
В
Рис. 2.43 - Розподіл індукції В до в зоні комутації
У машинах з компенсаційною обмоткою М.Д. с. головних полюсів менше, а отже, вплив поля головних полюсів на процес комутації менше. Це дозволяє дещо збільшувати полюсну дугу, тобто коефіцієнт полюсного перекриття О± i .
Особливо великий вплив поля головних полюсів на комутацію в машинах з несиметричною магнітною системою і в машинах з розщепленими полюсами. При цьому зміна потоку збудження призводить до зміни результуючого потоку в комутаційної зоні, а отже, і до зміни середнього значення коммутирующей е.р.с. Ця обставина ускладнює створення потужних машин з розщепленими полюсами (електромашинних підсилювачів і регульованих одноякорних перетворювачів).
Оцінка комутаційної напруженості машини. Якість комутації перевіряється візуально або за допомогою спеціальних приладів (індикаторів іскріння) під час контрольних стендових випробувань. Однак часто, щоб скласти прогноз роботи машини в експлуатації, необхідно оцінити напруженість комутації теоретично. Така необхідність виникає як при проектуванні машини, так і при виборі типу машини для певного технологічного процесу, що характеризується величиною і частотою перевантажень, вібраціями машини, частотою пусків, реверсів і т.д.
Найбільш поширеним критерієм напруженості комутації є середня величина реактивної е. д. з, так як іскріння виникає через неповну її компенсації. Однак цілком певного допустимого значення реактивної е.р.с. встановити не вдалося, і різні заводи і фірми дотримуються своїх норм, обмежуючи значення цієї Е.Д. с. 3-10 В. Так, наприклад, за рекомендаціями заводу В«ЕлектросилаВ» в машинах великої потужності з петлевою і жаб'ячої обмотками реактивна е.р.с. е р.ср при номінальному навантаженні не повинна перевищувати 7-10 В (менші значення відносяться до швидкохідним машинам з n ≥ 3000 об/хв). При хвильових обмотках, які застосовують в машинах з струмом до 400 А і в тихохідних машинах з великим числом полюсів, реактивна Е.Д. с. не повинна перевищувати 5 В. У машинах середньої потужності з діаметром якоря до 30 см, в яких зазвичай застосовують хвильові обмотки з кількома витками в секціях, значення е р . ср повинно бути не більше 2,5 - 3 В.
Інший критерій заснований на визначенні величини електромагнітної енергії або потужності, що виділяється під краєм щітки при іскрінні в процесі комутації. Електромагнітна енергія, що виділяється в виникає дузі при розриві залишкового струму i ост = 2 i п О” = 2 u п I a О”,
, (2.46)
де
-
ступінь некомпенсації реактивної е.р.с.
Відповідна потужність, що виділяється під краєм щітки при іскрінні і постійно діючому розладі комутації,
В
P a = mW v , (2.62)
де m - число розривів залишкового струму в секунду.
Так як іскріння виникає при комутації струму в кожній останній секції паза, то кожен розрив залишкового струму відповідає переміщенню колектора на u п колекторних поділок. Отже,
.
При цьому потужність
. (2.62а)
Величина являє собою реактивну е.р.с. е р , обчислену в припущенні, що щітка перекриває одну колекторну пластину, (за формулою 2.32а), тому
, (2.62б)
де i п = <...
